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第一節(jié) 分離定律
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
(1)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能舉例說出孟德爾獲得成功的原因
(2)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠講出分離定律中的相關(guān)概念
(3)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能說出遺傳規(guī)律中常用符號以及概念
(4)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能對孟德爾的分離規(guī)律實驗現(xiàn)象作出自己的解釋
2.能力與方法
(1)通過本堂課的學(xué)習(xí),能夠利用多種媒體搜集生物學(xué)的信息,學(xué)會鑒別、選擇、運用和分享信息。
(2)通過本次學(xué)習(xí),學(xué)生能分析問題,闡明與研究該問題相關(guān)的知識。
3.情感態(tài)度與價值觀
(1)通過實驗性模擬小游戲,提高學(xué)生分析
2、處理數(shù)據(jù)的能力。
(2)通過疑問探究式,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神以及積極思考問題的科學(xué)態(tài)度。
4.【教學(xué)重難點】
重點:孟德爾的雜交實驗為素材進行科學(xué)方法教育;分離現(xiàn)象的解釋,闡明分離定律;運用分離定律解釋一些遺傳現(xiàn)象;
難點:對分離現(xiàn)象的解釋;顯性相對性
5.【教學(xué)準(zhǔn)備】
塑料筒2個,四色小球各10個,多媒體課件
6.【教學(xué)設(shè)計思路】
本節(jié)課的內(nèi)容是按科學(xué)史的發(fā)展線索來安排的,學(xué)生在學(xué)習(xí)時缺乏減數(shù)分裂的知識,認(rèn)知上有一定的難度。通過科學(xué)史的學(xué)習(xí),學(xué)會從現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識論方法,能深刻體會到孟德爾敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、勇于實踐以及嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)
3、象去分析和推理,通過背景材料,熟悉科學(xué)研究的一般過程(觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、驗證假說、得出結(jié)論)。通過討論,明白高莖豌豆與矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解及相關(guān)概念,理解一對相對性狀的遺傳現(xiàn)象及其結(jié)果。通過具體事例的分析、討論,突破顯性相對性這一難點。
7.【教學(xué)過程】
1. 情景引入課題
八年耕耘源于對科學(xué)的癡迷,一畦畦豌豆蘊藏遺傳的秘密。實驗設(shè)計開辟了研究的新路,數(shù)學(xué)統(tǒng)計揭示出一串的規(guī)律。
教師:同學(xué)們,誰知道這首小詩寫的是我們生物史上的哪一位科學(xué)家?
學(xué)生回答:孟德爾。
教師:對。這首詩里所說的遺傳規(guī)律大家也應(yīng)該都知道了。遺傳,俯拾皆是的生物現(xiàn)象,其中的奧秘卻隱藏至
4、深。人類對它的探索之路充滿著艱辛曲折,又那么精彩絕倫!剛才大家都猜出來是孟德爾,那么就讓我們從140多年前孟德爾的植物雜交實驗開始,循著科學(xué)家的足跡,也去探索遺傳的奧秘。
教師:從今天開始,我們要來學(xué)習(xí)生物學(xué)必修2《遺傳與進化》。孟德爾這個人物通過剛才的這首小詩大家對他有了一個大致的了解。當(dāng)然這還對于我們擁有無限好奇心的人來說還是遠遠不夠的。要深入了解他,我們首先就得了解他的定律。第一章,孟德爾定律。大家先把課文翻到第二頁----第一節(jié) 分離定律。
學(xué)生活動:閱讀孟德爾生平簡介
教師:孟德爾是可惜的,可惜的是他的研究成果被埋沒了35年,同時他又是幸運的,因為最終他的研究成果還是被世人所肯
5、定了。孟德爾用豌豆做了大量的雜交實驗,并用7個性狀的雜交結(jié)果進行了詳細(xì)的觀察和記錄,通過統(tǒng)計分析的方法解決了前人沒有解決的問題。現(xiàn)在我們來學(xué)習(xí):一對相對性狀的雜交實驗。
2. 一對相對性狀的雜交實驗
學(xué)生活動:閱讀課文----一對相對性狀的雜交實驗。
教師提問:孟德爾的雜交實驗主要是用豌豆,其實驗成功的原因是什么?
學(xué)生回答:首先,豌豆是一種嚴(yán)格的自花授粉植物,而且是閉花授粉,授粉時無外來花粉的干擾,便于形成純種。第二,豌豆成熟后籽粒都留在豆莢中,便于觀察和計數(shù);第三,豌豆具有多個穩(wěn)定的,可區(qū)分的性狀。
幻燈片展示:豌豆花示意圖。
教師:豌豆花的結(jié)構(gòu)很適合自花傳粉,這是因為花在未受粉之前,
6、雄蕊和雌蕊都緊緊地被花瓣包裹著,所以,豌豆雜交也須人工進行異花傳粉。
教師提問:這里大家要記住幾個概念什么是自花授粉?什么是異花授粉?什么是閉花授粉?
學(xué)生活動:思考,相互之間交流,然后回答。
教師:自花授粉,兩性花的花粉,落到同一朵花的雌蕊柱頭上的過程;異花授粉:兩朵花之間的授粉過程;閉花授粉,花在未開放時,雄蕊花藥中的花粉傳到雌蕊的豬頭上,傳粉后花瓣才展開,即開花。
教師提問:剛才同學(xué)們講豌豆具有多個穩(wěn)定的,可區(qū)分的性狀。那什么是相對性狀?
學(xué)生回答:一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
幻燈片展示:豌豆的七對相對性狀(教師簡要介紹)
教師:孟德爾發(fā)現(xiàn)豌豆的這些性狀都能夠穩(wěn)定地遺
7、傳給后代,且這些性狀易于區(qū)分,試驗結(jié)果很容易觀察和分析。
教師提問:同學(xué)們說說,人體存在哪些相對性狀?
學(xué)生回答:單眼皮和雙眼皮,藍眼和褐眼……
教師:孟德爾的分離定律不僅僅適用于豌豆,對大多數(shù)生物的遺傳現(xiàn)象都具有普遍的指導(dǎo)意義,這在我們后面的學(xué)習(xí)中將接觸到。
3. 單因子雜交實驗
教師提問:根據(jù)上面的學(xué)習(xí),我們知道了不同品種的豌豆之間同時具有多對相對性狀,如何進行雜交試驗,才能便于研究和分析呢?
學(xué)生回答:先找一對相對形狀,分析它在后代中的表現(xiàn)。
教師:孟德爾為了便于分析試驗結(jié)果,他首先只是對每一對性狀分別進行研。在生物學(xué)的實驗中,我們就需要這種選擇和處理問題的能力。孟德爾在做完都雜
8、交實驗時,在豌豆的多個性狀中,首先著眼于一對相對性狀,分析它在后臺中的表現(xiàn),進而解釋了一條重要的遺傳規(guī)律----分離定律。下面我們以花色為例來說明紫花豌豆與白花豌豆雜交的實驗過程。
幻燈片展示:紫花豌豆和白花豌豆
教師:雜交,就是遺傳因子組成不同的個體間相互交配的過程。
教師提問:自然狀態(tài)下的豌豆是嚴(yán)格的自花傳粉,而且是閉花授粉。也就是說在花海沒有開放之前,就已經(jīng)進行了授粉過程。要進行豌豆的雜交試驗,如何進行異花傳粉?
學(xué)生活動:閱讀課本p4
教師:簡要介紹傳粉過程。這里我們要注意幾個點:1.未成熟的母本 2.在花朵外套袋 3.取成熟的花粉。
教師:下面我們來探討一下關(guān)于孟德爾的紫花豌
9、豆和白花豌豆的雜交實驗。??????
教師講述:用純種的紫花豌豆和純種的白花豌豆作親本進行雜交。無論正交還是反交(講述正交和反交的關(guān)系),雜交后的第一代(簡稱子一代,用F1表示)總是紫花豌豆的。之所以正交反交是為了避免其他因素造成的干擾。(這里需要講清楚F1代的紫花豌豆是親本雜交得到的種子種下去后長出來的植株,因為不講清楚的話到后面的F2,F(xiàn)3代……學(xué)生就很容易弄混了,不知道到底是那一代了)
幻燈片展示:紫花豌豆和白花豌豆的雜交實驗(F1代)。
教師提問:子一代為什么全是紫花的,白花性狀哪去了?
學(xué)生回答:略。
教師:帶著這個疑問,我們看看孟德爾是怎樣做的。他讓子一代紫花豌豆自交,得到
10、的子二代植株中既有紫花也有白花。自交,植物體中自花授粉和雌雄異花的同株授粉。廣義上講,遺傳因子組成相同的個體間交配均課程自交。自交是獲得純合子的有效方法。
教師:子二代出現(xiàn)的兩種性狀,紫花個白花,這說明了白花在子一代并沒有消失,只是沒有表達出來。孟德爾把雜種子一代中顯現(xiàn)出來的性狀,叫做顯性性狀,如紫花;把未顯現(xiàn)出來的性狀,叫隱性性狀,如白花。孟德爾還發(fā)現(xiàn),在F2中,705株開紫花,224株開白花,兩者的比例大致為3:1。這種在子二代中同時顯現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象,在遺傳學(xué)上叫做性狀分離。請同學(xué)們注意這個比例。
幻燈片展示:紫花豌豆和白花豌豆的雜交實驗(F2代)。
教師:這個3:1的數(shù)據(jù)
11、并不是偶然,孟德爾用高莖豌豆和矮莖豌豆雜交,實驗結(jié)果F2也出現(xiàn)性狀分離,高莖豌豆和矮莖豌豆的比例接近于3:1.孟德爾還花了更多的時間和精力致力于豌豆的其他相對性狀的研究,都得出了一致的結(jié)果----3:1
幻燈片展示:孟德爾做的豌豆7對相對形狀的雜交試驗的結(jié)果。
4. 對分離現(xiàn)象的解釋
教師:在一對對性狀的雜交實驗中,F(xiàn)2為何輝出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象呢?為何紫花和白花的比例接近3:1呢?
游戲環(huán)節(jié):教師將事先準(zhǔn)備好的兩個小塑料桶放在講桌上,向甲桶里分別放入兩種顏色(并分別標(biāo)有D和d的小球各10個(代表雌配子)。向乙桶里分別放入另兩種顏色(分別標(biāo)有D和d的小球各10個(代表雄配子)。分別搖動甲、乙
12、小桶,使桶內(nèi)小球充分混合。請一位學(xué)生上講臺來抽取。一共抓取20次。由一位同學(xué)記錄每次抓取的球的顏色組合。
教師提問:隨機抓取20次,請同學(xué)們統(tǒng)計結(jié)果,出現(xiàn)了幾種字母組合?每種組合的比例是多少呢?
教師:我們從這個游戲中我們發(fā)現(xiàn),在抓取的過程中出現(xiàn)了三種字母組合。當(dāng)我們繼續(xù)抓取一定量的球時,這三種球的比例會接近于1:2:1。當(dāng)然我們不可能在這里無限次的抓取下去。其實孟德爾已經(jīng)為我們做完了這個游戲。
教師:就F2出現(xiàn)的性狀分離現(xiàn)象,孟德爾提出了遺傳因子相互分離的假設(shè)?,F(xiàn)以花色為例來講解。孟德爾認(rèn)為花色是又一堆基因控制的,大寫的字母C代表控制紫花的顯性基因。小寫的c代表控制白花的隱形基因。C和c
13、互為等位基因?;蛟隗w細(xì)胞內(nèi)是承兌的,一個來自木本,另一個來自父本。紫花的親本的基因型為CC,白花親本的基因型為cc。所謂基因型,就是控制性狀的基因組合類型。在形成配子時成對的基因彼此分離,分別進入到不同的配子里,所以每個配子只含有成對基因中的一個,C或者是c。紫花親本產(chǎn)生的配子基因型為C,白花親本產(chǎn)生的配子基因型為c,而在受精時,也即授粉時,雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的F1基因型為Cc,前面我們講過C基因?qū)基因是顯性的,所以子一代表現(xiàn)為紫花。
教師提問:為什么F2中出現(xiàn)三種基因型CC,Cc,cc,且比例為1:2:1呢?
學(xué)生活動:在下面寫出F2代的雜交實驗分析,一位同學(xué)把自己的過程寫到黑板上。
14、
教師活動:教師巡視學(xué)生的書寫情況以及講解黑板上的對錯。
教師:在F1代的體細(xì)胞中有兩個不同的基因,但各自獨立、互補混雜。并且F1可產(chǎn)生兩種不同類型的配子,一種帶有基因C,一種帶有基因c,并且數(shù)量相等,受精(授粉)時,雌雄配子的結(jié)合是隨機的,所以會出現(xiàn)F2這種情況。C對c是顯性的,所以紫花與白花的比例為3:1。這里像CC、cc的植株,是有兩個基因型相同的配子結(jié)合而成的個體,我們稱之為純合子。而Cc植株是由兩個基因不同的配子結(jié)合而成的個體,稱之為雜合子。大家注意,用字母表示的我們稱之為基因型,而具有特定基因型的個體所能表現(xiàn)出來的性狀我們稱為表現(xiàn)型。
教師:根據(jù)上述的假設(shè),孟德爾所得7對相對性
15、狀的雜交實驗結(jié)果都有了圓滿的解釋。
小結(jié):這節(jié)課要重點掌握孟德爾的一對相對性狀的遺傳試驗,理解相對性狀、顯性性狀、隱性性狀、性狀分離基因型,表現(xiàn)型,純合子、雜合子等概念以及一些符號代表的意思,掌握子二代的性狀分離。
板書設(shè)計:
主板書:一、孟德爾
遺傳學(xué)的奠基人
二、豌豆雜交實驗
1、 相對性狀:
如紫花對白花,藍眼珠對黑眼珠
2、子一代為什么全是紫花,白花性狀哪去了?
顯性性狀:如紫花
16、 隱性性狀:如白花
副板書:
親本: 紫花×白花
子一代: 紫花
自交
子二代:紫花 紫花 紫花 白花
3 : 1
3 : 1
紫花 紫花 紫花 白花
Cc
C
c
P
CC ×
cc
紫花
配子
F1
F1
Cc
Cc
×
C
c
c
C
CC
Cc
Cc
cc
配子
F2
專心---專注---專業(yè)